Energiewende & Wärmepumpe, E-Mobilität – Mit welchem Strom? Mit welchem Nutzen?

10.05.2022 enexion

Im Dezember 2021 veröffentlichte WELTonline einen bemerkenswerten Meinungs-Artikel. Welche Resonanz der Artikel hatte, belegen die 1855 Leserkommentare.

Quelle, auch der folgenden Zitate aus Artikel und Kommentarteil

Mit 655 Leserbestätigungen (Herzchen), was außergewöhnlich viele sind,  fand der folgende Kommentar von Elis D.  mit die größte Zustimmung der Leserschaft:

“Die Wärmepumpe kann nur von den Herstellern und Politikern mit viel Unwissen verbreitet werden. Die Wärmepumpe funktioniert bei mäßigen Temperaturen sehr gut, sie hat dann eine gute Arbeitszahl, das bedeutet es wird aus wenig Strom viel Wärme produziert. Sinkt hingegen die Temperatur unter Null, dann wird die Arbeitszahl schlecht, bis hin zum direkten heizen mit Elektroheizstab im Speicher. Überlegt man nun, die Wärmepumpe mit Photovoltaikstrom zu betreiben, was auf den ersten Blick sehr logisch aussieht, merkt man schnell wenn man die beiden Kurven vom monatlichen Stromertrag Photovoltaik und dem monatlichen Stromverbrauch der Wärmepumpe übereinanderlegt, dass das zwar in den Übergangsmonaten sehr gut passt, allerdings in den Wintermonaten diametral auseinander geht. Das heißt die Wärmepumpe mutiert ausgerechnet in den Monaten mit dem geringsten Stromertrag aus regenerativen Energien (Tage sind kurz, oft trüb – kaum Photovoltaikstrom, Wind ist oft auch nicht vorhanden) zur Stromheizung. Warum sieht keiner das Problem? Ich wünsche mir dass die Politiker sich von Leuten, die Ahnung haben beraten lassen, z.B. von technischen Ingenieuren, sonst sitzen wir irgendwann für teuer Geld in der kalten Wohnung.”

Elis D. nimmt bereits – unbewusst? – an, dass Wärmepumpen in erster Linie im Einfamilienhausbereich mit installierter PV-Anlage genutzt werden. Aktuell ist das sicherlich auch der Fall. EfH-Neubauten werden häufig mit PV-Anlagen und einer Beheizung per Wärmepumpe erstellt.

Die Wärmepumpe soll gleichwohl auch ´Normalfall` im übrigen Gebäudebestand werden. Da spielt es keine Rolle, ob es sich um Ein- oder Mehrfamilienhäuser bzw. Gewerbegebäude in Stadt und Land handelt: “Die Ampel will ab 2025 die Wärmepumpe quasi vorschreiben, Brüssel zwingt Eigentümer praktisch zur Sanierung.”  Robert Habeck baut dementsprechend bereits vor: “Es wird nicht ohne Zumutungen gehen” (Quelle). Er meint damit diverse Klimaschutzmaßnahmen. Wobei eine mögliche Gebäudesanierungspflicht mit der Wärmepumpe als Heizungssystem ganz sicher die wäre, die in die Selbstbestimmungs- und Eigentumsrechte von Gebäudebesitzern am stärksten eingreifen würde. “Nunmehr rücken jene Bürger in den Fokus, die bereits Eigentum haben. Und die werden regelrecht in die Klimazange genommen. Denn neben dem EU-Gesetzesentwurf gibt es ja auch einen Koalitionsvertrag, in dem die Ampel-Parteien Eigentümern vorschreiben wollen, ab 2025 nur noch Heizungssysteme zu verwenden, die zu mindestens 65 Prozent mit erneuerbaren Energien betrieben werden. Die einzige in der Breite realistische Alternative dafür ist die Wärmepumpe.”

Da stellt sich selbstverständlich die Frage, ob eine Gebäudesanierung in dieser Form überhaupt sinnvoll ist. Ökonomisch ist sie es wahrscheinlich nicht. Die Kosten der Gebäude-Sanierung, der Fußbodenheizung plus Wärmepumpe werden eine mögliche Energiekostenersparnis trotz Förderung bei weitem übersteigen.

Wie sieht es klimatechnisch aus? Eine Wärmepumpe ist nur dann im Rahmen des Klimaschutzes sinnvoll, wenn sie mit regenerativ erzeugtem Strom betrieben wird. Da sieht es aktuell nicht gut aus. Betrachtet man zum Beispiel die Windstromerzeugung des Zeitraum 25.4. bis 8.5.2022, erkennt man, warum.

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Der Chart weist auf mehrere Probleme hin, die vor allem dann auftreten, wenn – wie im Betrachtungszeitraum – schönes Wetter herrscht. Die Windstromerzeugung liegt bei 1,320 – Eins-komma-drei-zwei – Terawattstunden (TWh). Das trotz einer installierten Leistung von gut 64 Gigawatt (GW), was bei theoretischer Vollauslastung durch Wind gut 560 – Fünfhundertsechzig – Terawattstunden (TWh) Strom bedeuten würde. Eine Verdoppelung, eine Verdreifachung der installierten Leistung Windkraft würde nicht viel mehr Strom bringen als heute. Zumindest nicht in den 14 Beispieltagen oben. Die Verdoppelung, Verdreifachung der Installierten Leistung PV (aktuell gut 60 GW) ergäbe über die Mittagsspitze eine massive Strom-Überproduktion. Mit der Folge, dass – mangels ausreichender Speichermöglichkeiten – der Strom an unsere Nachbarn verschenkt werden müsste. Zum Teil sogar mit Bonus, weil sich sonst keine Abnehmer fänden. Bei Betrachtung des Charts werden die beschriebenen Sachverhalte offensichtlich.

Aktuell besteht bei der Wind- und PV-Stromerzeugung, wie sie sich in den 14 Tagen unseres Beispiels oben darstellt, ein täglicher und erheblicher Strom Importbedarf. Die konventionelle Stromerzeugung Deutschland ist nicht in der Lage, die starken Sprünge der regenerativen Stromerzeugung ökonomisch sinnvoll auszugleichen. Entweder wird über Mittag noch mehr Strom erzeugt, denn die Konventionellen können nicht schnell genug heruntergefahren werden. Hinzu kommt, dass das Anfahren von Kraftwerden viel Geld kostet, so dass dieses die Stromerzeuger mehr kosten würde als der Import des benötigten Stroms.  Dieser wird am Ende des Tages ohnehin vom Stromkunden bezahlt. So nimmt man lieber den Import (rot) hin und kassiert für den selbst erzeugten Anteil ebenso die hohen Preise (schwarze, gepunktete Linie), die wegen des Imports aufgerufen werden.

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Zusätzliche Wärmepumpen werden, wenn der Wind nur wenig weht, trotz starker PV-Stromerzeugung in erster Linie mit konventionellem Strom betrieben. Nun kann eingewandt werden, dass das ausgewählte Beispiel in einer Zeit liegt, wo ohnehin nur wenig geheizt wurde. Deshalb hier der Hinweis auf 10 Tage im März, an denen eine ähnliche Wetterlage herrschte und es kälter war. Wieviel Flaute es im bisherigen Jahr 2022 gab, verdeutlicht dieser Chart.

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Selbstverständlich gibt es auch Zeiträume mit sehr starker Windstromerzeugung. Schauen Sie sich den nächsten Chart vom Beginn des Jahres 2022 genauer an.

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Es fällt auf, dass – bis auf eine Ausnahme – ausschließlich Strom von Deutschland exportiert wird. Netto gut 5,7  TWh. Weil zum Teil viel zu viel Strom im Markt ist, fällt der Preis/MWh öfter Richtung Null Euro. Eine angenommene Verdoppelung oder gar Verdreifachung der installierten Leistung Windkraft und PV hätte eine massive Strom-Überproduktion zur Folge, welche zu ebenfalls massivem Preisverfall führen würde. Der überschüssige Strom, der auch dann anfällt, wenn höherer Bedarf wegen Wärmepumpen und E-Mobilität entsteht, kann in dem Umfang nicht mal annähernd gespeichert werden. Hier sei noch erwähnt, dass Wärmepumpen-Heizungsanlagen sehr wartungsintensiv sind und optimal eingestellt werden müssen. Wobei je nach Wetterlage regelmäßige Justagen erfolgen sollten, um einen ökonomisch sowie klima- und wärmetechnisch vorteilhaften Betrieb zu gewährleisten.  Wie aufwendig Planung und Betrieb einer Wärmepumpenanlage ist, belegt dieser Artikel bei WELTonline. Ein Auszug: “[Die Wärmepumpe] ist ein in der Planung wie im Betrieb deutlich anspruchsvolleres Gerät als eine Öl- oder Gasheizung, was vielen nicht klar ist. Was in der Nachrüstung deshalb häufig geschieht, ist, dass Kunden sich auf Werbeversprechen verlassen. Da heißt es dann, Sie sparen bis zu 60 Prozent Heizkosten, unsere Wärmepumpe macht bis 65 Grad Warmwasser. Das mag beides richtig sein. Es trifft nur leider nicht zugleich zu. Das ist wie bei einem Auto, das 250 km/h fährt und im Hybridbetrieb 1,7 Liter verbraucht. Auch hier: Stimmt beides, aber nicht gleichzeitig. Und wenn die Wärmepumpe betrieben wird wie vorher eine Gasheizung, dann spart sie eben nicht 60 Prozent Energie, sondern verbraucht im Gegenteil 300 Prozent mehr.”

Noch ein paar Anmerkungen zur Elektromobilität. Was aktuell vollkommen unterschätzt wird: Bei zunehmender Alterung der Fahrzeugbatterien nimmt die Gefahr eines explosionsartigen Brandes zu. So sind in Paris und Umgebung innerhalb eines Monats drei E-Busse abgebrannt. Einfach so.

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Selbstverständlich kann auch nach einem schweren Unfall die Batterie eines E-Autos Feuer fangen.

Besonders kritisch ist das Abstellen von E-Autos in Tiefgaragen, insbesondere unter Wohn- und anderen Gebäuden. Da brennt am Ende nach einer Brand-Kettenreaktion nicht nur die Garage samt Autos. Auch das Haus über der Garage könnte Feuer fangen. Im schlimmsten Fall sterben Menschen.

Wir wollen keine Furcht schüren. Gleichwohl wäre eine offene Debatte über die Gefahren von brennenden E-Autobatterien auch mit Experten des Brand- und Katastrophenschutzes wünschenswert. Wenn Sie wissen möchten, weshalb und wann Batterien Feuer fangen, sich selbst entzünden: Lesen Sie diese Übersicht der Recyclingfirma Schmutzler.

Im April 2022 stocken die Zulassungszahlen nicht nur von E-Autos im Vergleich zum Vorjahresmonat. Wahrscheinlich kommt es auch deshalb zu diesem Konflikt zwischen Wirtschafts- und Verkehrsministerium. Auf der einen Seite beabsichtigt das Wirtschaftsministerium die Kaufsubvention von E-Autos (allein das staatliche Fördervolumen liegt bisher bei rund 4,6 Milliarden Euro) ab 2023 stärker auf den Klimaschutz auszurichten. So soll die Förderung von Plug-in-Hybriden komplett wegfallen. Der Gesamtzuschuss beträgt bisher zwischen 4.500 und 6.750 Euro. Begründet wird dies damit, dass Hybrid-Fahrzeuge nur beim rein elektrischen Fahrbetrieb umweltfreundlich und zudem marktgängig sind und daher keine Förderung mehr benötigen. Bei den reinen E-Autos soll der staatliche Zuschuss im Jahr 2023 auf 4.000 Euro reduziert werden und in den Jahren 2024 und 2025 noch 3.000 Euro betragen (bisher beträgt der Gesamtzuschuss zwischen 7.500 und 9.000 Euro). Ob mit diesen Anpassungen und den derzeitig schwachen Absatzzahlen sich das „Ampel“-Ziel von 15 Millionen vollelektrischen PKW bis 2030 realisieren lässt, erscheint doch mehr als unwahrscheinlich. Auch deshalb kommt aktuell eine Erhöhung und Verlängerung der Förderung in die Diskussion. “Verkehrsminister Volker Wissing plant offenbar, die Elektroauto-Prämie zu verlängern. Einem Medienbericht zufolge soll die staatliche Förderung zudem deutlich erhöht werden. Demnach soll es auch eine neue Abwrackprämie geben.” Quelle und mehr Infos.

Zum Schluss noch der Hinweis auf die Fakten zur Energiewende. Beliebige Wochen, Monate, Quartale und Jahre seit 2016 werden nach Wunsch aufbereitet und als PDF oder .png zur Verfügung gestellt. Die ausgewählte Analyse kann auch per Linkkopie konserviert werden. Wer tiefer in die Analyse einsteigen möchte, kann auch die vielfältigen Analysetools aufrufen, die teilweise auch in diesem Artikel verwendet wurden. Möchten Sie die Fakten zur Energiewende in Ihre Firmenwebseite integrieren? Sprechen Sie uns an.

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